一、引言
氯制劑因消毒效果好、成本低廉,被廣泛應(yīng)用于飲用水消毒、污水處理、泳池水循環(huán)處理等領(lǐng)域。但過量投加氯制劑會(huì)產(chǎn)生三氯甲烷等有害消毒副產(chǎn)物,威脅人體健康;投加量不足則無法有效殺滅水體中的細(xì)菌、病毒,存在水質(zhì)安全隱患。余氯測定儀可快速定量檢測水體中游離余氯、化合余氯的含量,是實(shí)現(xiàn)氯制劑精準(zhǔn)投加、保障水質(zhì)達(dá)標(biāo)的重要工具。掌握其應(yīng)用場景與實(shí)操規(guī)范,對(duì)提升水質(zhì)監(jiān)測工作效率與準(zhǔn)確性至關(guān)重要。
二、余氯測定儀的檢測原理與設(shè)備分類
(一)核心檢測原理
目前主流余氯測定儀的檢測原理為分光光度法與電化學(xué)法:
分光光度法:基于特定顯色劑與余氯發(fā)生顯色反應(yīng),生成有色化合物,其顏色深淺與余氯濃度成正比。通過測定有色溶液在特定波長下的吸光度,結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出余氯含量。該方法檢測精度高,抗干擾能力強(qiáng),適用于實(shí)驗(yàn)室與現(xiàn)場精準(zhǔn)檢測。
電化學(xué)法:利用余氯在電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的電流或電位變化,實(shí)現(xiàn)余氯濃度的定量檢測。該方法響應(yīng)速度快,無需顯色劑,適合在線實(shí)時(shí)監(jiān)測。
(二)常見設(shè)備分類
根據(jù)使用場景與形態(tài),余氯測定儀可分為三類:
實(shí)驗(yàn)室臺(tái)式余氯測定儀:精度高、功能全,支持多參數(shù)檢測,適合水質(zhì)檢測實(shí)驗(yàn)室的批量樣品分析。
便攜式余氯測定儀:體積小、重量輕,內(nèi)置電池供電,適合野外、水廠管網(wǎng)末梢、泳池等現(xiàn)場快速檢測。
在線式余氯測定儀:可實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測水體余氯含量,支持?jǐn)?shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸與報(bào)警,適用于自來水廠、污水處理廠的在線監(jiān)測系統(tǒng)。
三、余氯測定儀在水質(zhì)監(jiān)測中的應(yīng)用場景
(一)飲用水水質(zhì)監(jiān)測
飲用水中的游離余氯含量需滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2022)要求,管網(wǎng)末梢水游離余氯不應(yīng)低于 0.05mg/L。余氯測定儀可用于自來水廠出水檢測、管網(wǎng)末梢水抽檢、二次供水設(shè)施水質(zhì)監(jiān)測,及時(shí)發(fā)現(xiàn)余氯含量異常,避免因管網(wǎng)老化、投加量不足導(dǎo)致的水質(zhì)安全問題。
(二)污水處理廠出水監(jiān)測
污水處理廠出水需控制余氯含量,防止過量余氯對(duì)受納水體的水生生物造成毒害。余氯測定儀可檢測消毒工藝后的出水余氯濃度,指導(dǎo)操作人員調(diào)整氯制劑投加量,確保出水水質(zhì)符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)。
(三)泳池與景觀水監(jiān)測
泳池水需維持一定余氯濃度以抑制細(xì)菌滋生,同時(shí)避免余氯過高刺激人體皮膚與黏膜。余氯測定儀可快速檢測泳池水余氯含量,幫助管理人員及時(shí)調(diào)整消毒方案;在景觀水、人工湖等水體監(jiān)測中,可輔助判斷水體是否存在異常消毒或污染情況。
(四)工業(yè)循環(huán)冷卻水監(jiān)測
工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,適量余氯可防止微生物滋生形成生物膜,堵塞管道。余氯測定儀可實(shí)時(shí)監(jiān)測循環(huán)水余氯濃度,指導(dǎo)殺菌滅藻劑的投加,保障工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
四、余氯測定儀標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)操指南
(一)樣品采集與預(yù)處理
采樣容器要求:使用潔凈的聚乙烯或玻璃容器,采樣前用待檢測水樣潤洗容器 2-3 次,避免容器殘留物質(zhì)干擾檢測結(jié)果。
采樣注意事項(xiàng):采集自來水樣品時(shí),應(yīng)先放水?dāng)?shù)分鐘,待水流穩(wěn)定后再采樣;采集污水樣品時(shí),需采集混合均勻的水樣,避免懸浮物影響檢測。
樣品預(yù)處理:若水樣渾濁或含有較多懸浮物,需經(jīng)定性濾紙過濾后再檢測;若水樣 pH 值超出儀器檢測范圍(通常為 4-8),需用稀硫酸或氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié) pH 至合適區(qū)間。
(二)設(shè)備校準(zhǔn)
校準(zhǔn)液配制:根據(jù)儀器說明書,使用余氯標(biāo)準(zhǔn)溶液配制不同濃度的校準(zhǔn)系列溶液,濃度范圍需覆蓋待檢測水樣的預(yù)期余氯濃度。
校準(zhǔn)步驟:開機(jī)預(yù)熱儀器至穩(wěn)定狀態(tài),將空白溶液(蒸餾水或去離子水)倒入比色皿,進(jìn)行空白校準(zhǔn);依次測定不同濃度校準(zhǔn)液的吸光度或電極響應(yīng)值,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,確保校準(zhǔn)相關(guān)系數(shù) R²≥0.999。
(三)樣品檢測操作
分光光度法操作
取一定體積的待測水樣于比色管中,加入配套顯色劑,搖勻后靜置至顯色穩(wěn)定(通常為 3-5 分鐘)。
將顯色后的水樣倒入比色皿,放入儀器樣品槽,選擇對(duì)應(yīng)檢測項(xiàng)目,讀取余氯濃度值。
電化學(xué)法操作
清洗電極表面,將電極浸入待測水樣中,攪拌水樣至電極響應(yīng)穩(wěn)定。
待儀器讀數(shù)穩(wěn)定后,記錄余氯濃度值;檢測完成后,及時(shí)清洗電極并妥善保存。
(四)數(shù)據(jù)處理與注意事項(xiàng)
數(shù)據(jù)記錄:準(zhǔn)確記錄檢測時(shí)間、水樣來源、儀器讀數(shù),若為平行樣檢測,需計(jì)算平均值與相對(duì)偏差,確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。
干擾消除:水樣中若含有鐵離子、錳離子、亞硝酸鹽等干擾物質(zhì),需加入對(duì)應(yīng)掩蔽劑消除干擾;避免在強(qiáng)光直射下進(jìn)行檢測,防止影響顯色反應(yīng)或電極穩(wěn)定性。
設(shè)備維護(hù):檢測完成后,及時(shí)清洗比色皿、電極等部件;定期對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)與維護(hù),存放于干燥、陰涼的環(huán)境中。
五、常見問題與解決辦法
檢測結(jié)果偏低:可能是顯色劑失效或校準(zhǔn)液濃度不準(zhǔn)確,需更換新顯色劑,重新配制校準(zhǔn)液并校準(zhǔn)儀器。
電極響應(yīng)緩慢:多為電極表面污染,可用稀鹽酸浸泡電極表面,清洗后用蒸餾水沖洗干凈再使用。
數(shù)據(jù)波動(dòng)較大:可能是水樣未混合均勻或環(huán)境溫度變化過大,需充分?jǐn)嚢杷畼樱诤銣丨h(huán)境下進(jìn)行檢測。
六、結(jié)論與展望
余氯測定儀作為水質(zhì)監(jiān)測的關(guān)鍵設(shè)備,在飲用水安全、污水處理、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。隨著傳感器技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,余氯測定儀將向智能化、多參數(shù)集成、遠(yuǎn)程監(jiān)測方向發(fā)展,進(jìn)一步提升水質(zhì)監(jiān)測的效率與智能化水平。水質(zhì)監(jiān)測工作者需熟練掌握其操作規(guī)范,結(jié)合不同應(yīng)用場景優(yōu)化檢測方案,為保障水質(zhì)安全提供技術(shù)支撐。